2020版高考生物二轮复习 专题四 遗传的分子基础 考点13 遗传信息的传递和表达学案

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2020版高考生物二轮复习 专题四 遗传的分子基础 考点13 遗传信息的传递和表达学案

考点13 遗传信息的传递和表达 ‎1.熟记DNA分子结构的“五、四、三、二、一”‎ ‎2.析图归纳DNA复制过程 ‎(1)DNA复制时间:发生于细胞分裂间期和DNA病毒繁殖时,其中的细胞分裂并非仅指减数分裂和有丝分裂。‎ ‎(2)DNA复制场所:并非只发生在细胞核中,在叶绿体、线粒体、拟核和质粒等处也可发生。‎ 7‎ ‎3.析图归纳DNA转录和翻译过程 ‎(1)转录 ‎(2)翻译 ‎①转录的场所:就真核生物而言,不仅有细胞核,还有线粒体和叶绿体;原核生物的转录在细胞质中进行。‎ ‎②转录发生的时期:就个体而言,转录可发生在个体生长发育的任何时期。但从细胞周期分析,转录主要发生在分裂间期,分裂期由于染色质高度螺旋化形成染色体,因此基因不能转录。‎ ‎③转录的产物不只是mRNA分子,还有tRNA、rRNA,但只有mRNA携带遗传信息。3种RNA分子都参与翻译过程,只是作用不同。tRNA上有很多碱基,并非只有3个,只是构成反密码子的碱基数量是3个。‎ ‎④真、原核生物中转录和翻译的比较:真核生物核基因的转录和翻译是在不同的时空中进行的,先在细胞核内转录得到mRNA,mRNA通过核孔进入细胞质后才能进行翻译;原核生物由于没有成形的细胞核,没有核膜的阻隔,所以可以边转录边翻译。‎ ‎⑤转录、翻译中的碱基配对方式:转录中T—A、A—U、G—C和C—G;翻译过程中有A—U、G—C、U—A、C—G。‎ ‎4.有关病毒中心法则的2点分析 ‎(1)发生场所:所有病毒的遗传信息的复制、转录和翻译都发生在宿主细胞内。‎ ‎(2)RNA病毒产生RNA的过程,并不是都经过RNA复制。逆转录病毒产生RNA的途径为:先经过逆转录过程产生DNA,然后DNA经过转录过程产生RNA。‎ ‎5.中心法则的两种常考类型 ‎(1)图解类:“三看法”判断中心法则的过程:‎ 7‎ ‎“一看”模板:若是DNA,则可能为DNA复制或转录;若是RNA,则可能是RNA复制、逆转录或翻译。‎ ‎“二看”原料:若为脱氧核糖核苷酸,则可能为DNA复制或逆转录;若为核糖核苷酸,则可能为转录或RNA复制;若为氨基酸,则一定为翻译。‎ ‎“三看”产物:若为DNA,则可能为DNA复制或逆转录;若为RNA,则可能为转录或RNA复制;若为多肽(或蛋白质),则为翻译。‎ ‎(2)模拟实验类 分析实验所提供的模板、原料、酶的种类等相关条件,再结合上述分析判断所属过程。‎ 题组一 DNA分子的结构与复制 ‎1.如图所示为真核细胞内基因Y的结构简图,共含有2 000个碱基对,其中碱基A占20%,下列说法正确的是(  )‎ A.基因Y复制两次,共需要4 800个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.基因Y复制时解旋酶作用于①、③两处 C.若②处T/A替换为G/C,则Y控制的性状一定发生改变 D.Y的等位基因y中碱基A也可能占20%‎ 答案 D 解析 该基因共由2 000个碱基对组成,其中腺嘌呤(A)占20%,根据碱基互补配对原则,鸟嘌呤(G)占30%,因此该基因中含有鸟嘌呤(G)的数目为2 000×2×30%=1 200个,则基因复制2次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数目=(22-1)×1 200=3 600个,A错误;基因Y复制时解旋酶作用于③处,即氢键,B错误;若②处T/A替换为G/C,由于密码子的简并性等原因,Y控制的性状不一定发生改变,C错误;Y的等位基因y是基因突变形成的,基因突变是指碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,因此等位基因y中碱基A也可能占20%,D正确。‎ ‎2.(2018·宣城二模)1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料进行实验(如图),证实了DNA是以半保留方式复制的。②、③、④、⑤试管是模拟可能出现的结果。下列相关推论正确的是(  )‎ 培养条件与方法:‎ ‎(1)在含15N的培养基培养若干代,使DNA双链均被15N标记(试管①)。‎ ‎(2)转至14N的培养基培养,每30分钟繁殖一代。‎ ‎(3)取出每代DNA样本,并离心分层。‎ 7‎ A.该实验运用了同位素标记法,出现④的结果至少需要90分钟 B.③是转入14N培养基中复制一代的结果,②是复制二代的结果 C.对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③的结果 D.给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果如试管⑤所示 答案 C 解析 该实验运用了同位素标记法,根据DNA半保留复制特点可知,④是复制二代的结果,因此出现④的结果至少需要60分钟,A错误;根据DNA半保留复制特点可知,③是转入14N培养基中复制一代的结果,④是复制二代的结果,B错误;对得到DNA以半保留方式复制结论起关键作用的是试管③的结果,C正确;给试管④中加入解旋酶一段时间后离心出现的结果应该是出现重带和轻带,与试管⑤所示不符,D错误。‎ 思维延伸 判断下列叙述的正误:‎ ‎(1)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,由图可知图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的,并且边解旋边双向复制( × )‎ ‎(2)小白鼠体细胞内的某条染色体上有P基因和Q基因,它们编码各自蛋白质的前3个氨基酸的DNA序列如图,则:减数分裂过程中,等位基因随a、b链分开而分离( × )‎ ‎(3)若用“15N标记了DNA的大肠杆菌放在含14N的培养基中培养繁殖一代,若子代大肠杆菌的DNA分子中既有14N,又有15N,则可说明DNA的复制为半保留复制( × )‎ 题组二 DNA分子的转录与翻译 ‎3.(2017·长沙二模)人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明,下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关,其表达产物的浓度呈周期性变化,如图为相关过程。据此判断,下列说法错误的是(  )‎ 7‎ ‎ ‎ A.垂体细胞也含有PER基因,图2过程的原料为核糖核苷酸 B.PER基因的表达过程存在反馈调节 C.图3中核糖体沿着mRNA从右往左移动 D.由图3可知,决定“甘”氨基酸的密码子为GGU 答案 C 解析 人体所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的,都含有相同的基因,因此人体的垂体细胞也含有PER基因,图2为转录过程,该过程的原料为核糖核苷酸,A正确;由图1可知,PER基因的表达过程存在反馈调节,B正确;图3中,根据tRNA的移动方向可知,核糖体沿着mRNA从左往右移动,C错误;密码子位于mRNA上,由图3可知,决定“甘”氨基酸的密码子为GGU,D正确。‎ ‎4.基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解,如图是S基因的表达过程,下列有关叙述正确的是(  )‎ A.异常mRNA的出现是基因突变的结果 B.S基因中存在不能翻译成多肽链的片段 C.图中所示的①为转录过程,②为翻译过程 D.图中②过程使用的酶是逆转录酶 答案 B 解析 异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段,不是基因突变的结果,A错误;据图可知,S基因中存在不能翻译成多肽链的片段,B正确;图中所示的①为转录过程,③为翻译过程,C错误;图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程,而逆转录酶用于RNA形成DNA的过程,D错误。‎ 7‎ 思维延伸 图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图2为l基因进行的某种生理过程。判断下列相关叙述的正误:‎ ‎(1)m、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同( √ )‎ ‎(2)若m中缺失一个碱基对,则n、l控制合成的肽链结构会发生变化( × )‎ ‎(3)在减数分裂的四分体时期,n、l之间可发生交叉互换( × )‎ ‎(4)该染色体上的三个基因一定控制生物的三种性状( × )‎ ‎(5)图2中甲为DNA聚合酶,丙中所含的五碳糖是核糖( × )‎ 题组三 中心法则及基因对性状的控制 ‎5.如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是(  )‎ A.若X是RNA,Y是DNA,试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶 B.若X是mRNA,Y是蛋白质,则试管内必须加入氨基酸和其他RNA C.若X和Y都是DNA,则试管内必须加入核糖核苷酸和DNA聚合酶 D.若X是DNA,Y是RNA,则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶 答案 B 解析 若X是RNA,Y是DNA,则试管内模拟的是逆转录过程,必须加入逆转录酶,不需加入RNA聚合酶,A错误;若X是mRNA,Y是蛋白质,则试管内模拟的是翻译过程。翻译需要以氨基酸为原料,mRNA为模板,tRNA为运输工具,因此试管内必须加入氨基酸和其他RNA,B正确;若X与Y都是DNA,则试管内模拟的是DNA的复制过程,必须加入脱氧核苷酸和DNA聚合酶,C错误;若X是DNA,Y是RNA,则试管内模拟的是转录过程,则试管内必须加入RNA聚合酶和核糖核苷酸,D错误。‎ ‎6.脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒,可引起脊髓灰质炎。下图是该病毒在宿主细胞内增殖的示意图。下列有关叙述正确的是(  )‎ 7‎ A.该病毒的遗传物质中含有密码子 B.酶X是RNA聚合酶,其合成和发挥作用的场所是细胞核 C.该病毒在宿主细胞的核糖体上合成多肽链需酶X的催化 D.+RNA复制产生子代+RNA的过程,消耗的嘌呤碱基数不等于嘧啶碱基数 答案 A 解析 该病毒的+RNA可以直接指导蛋白质的合成,其中含有决定氨基酸的密码子,A项正确;RNA聚合酶应在宿主细胞的核糖体上合成,在细胞质基质中发挥作用,B项错误;RNA聚合酶催化RNA的合成,不能催化肽链的合成,C项错误;+RNA复制产生子代+RNA的过程产生两条碱基互补配对的RNA单链,消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,D项错误。‎ ‎7.(2017·常州前黄高级中学质检)如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不可得出(  )‎ 基因① 基因② 基因③ 基因④‎ ‎   ↓   ↓   ↓   ↓‎ 酶①   酶② 酶③  酶④‎ ‎   ↓    ↓   ↓   ↓‎ N-乙酰鸟氨酸→鸟氨酸→瓜氨酸→→精氨酸 A.精氨酸的合成是由多对基因共同控制的 B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程 C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达 D.若产生鸟氨酸依赖突变型脉孢霉,则可能是基因①发生突变 答案 C 解析 基因表达合成的是酶,若基因②不表达,基因③和④的表达可能不受影响;若产生鸟氨酸依赖突变型脉孢霉,可能性之一是基因①发生突变,不能合成酶①,导致不能合成鸟氨酸。‎ 7‎
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